玉米ABA-insensitive(ABI)5基因在非生物逆境脅迫下的功能研究.pdf

1、玉米(Zea mays L.)不僅是人類重要的糧食作物，也是一種重要的谷類飼料，但是玉米在生長過程中常受到一些逆境脅迫而導(dǎo)致產(chǎn)量降低。脫落酸(ABA)調(diào)節(jié)的生物反應(yīng)是植物對逆境信號的一個基本反應(yīng)。ABA-insensitive(ABI)5屬于堿性亮氨酸拉鏈轉(zhuǎn)錄因子家族成員。擬南芥AB15基因參與了ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在逆境脅迫反應(yīng)中起著重要的調(diào)控作用。但是玉米ZmABI5基因在ABA信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和逆境脅迫反應(yīng)中的作用未見相關(guān)報道。
　　

2、 本研究從玉米基因組中分離了ZmABI5基因，采用鹽、脫落酸、水楊酸、甘露醇、干旱、高溫、低溫、傷害脅迫處理玉米幼苗，研究ZmABI5基因在玉米不同組織、不同激素處理及不同逆境脅迫下的表達情況；同時構(gòu)建ZmABI5超表達載體，轉(zhuǎn)化煙草，采用鹽、干旱、高溫和低溫處理轉(zhuǎn)基因煙草，分析轉(zhuǎn)基因煙草對逆境脅迫的反應(yīng)，研究玉米ZmABI5基因在非生物逆境脅迫下的功能，主要研究結(jié)果如下：
　　 1、通過生物信息學(xué)方法對ZmABI5結(jié)構(gòu)及表達模

3、式進行預(yù)測，主要有以下特點：1)具有完整的編碼框，編碼352個氨基酸，具有典型堿性亮氨酸拉鏈的結(jié)構(gòu)域；2)該基因在玉米的葉片、根中均有表達；3)預(yù)測其啟動子序列中含有SA、ABA響應(yīng)元件。
　　 2、通過不同的外源激素和環(huán)境脅迫處理玉米幼苗，采用定量PCR方法分析ZmABI5的表達模式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在葉片中，鹽、脫落酸、水楊酸、高溫和低溫處理后，ZmABI5上調(diào)表達，干旱和傷害處理則使ZmABI5表達下調(diào)；在根中，高溫、低溫、傷害和

4、干旱處理誘導(dǎo)ZmABI5表達上調(diào)，NaCl、水楊酸和脫落酸處理誘導(dǎo)ZmABI5表達下調(diào)。結(jié)果表明，ZmABI5與逆境脅迫或者脅迫相關(guān)的激素調(diào)控機制相關(guān)。
　　 3、將擴增的ZmABI5片段構(gòu)建到植物表達載體pLP-35S-100中，與gus基因融合，然后轉(zhuǎn)入根癌農(nóng)桿菌菌株GV3101中。通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的葉盤法轉(zhuǎn)化煙草，T0和T1代轉(zhuǎn)基因株系在卡那霉素(100 mg/L)篩選壓力下獲得抗性植株。經(jīng)GUS染色及定量PCR鑒定，該基因